아세토제네시스

Acetogenesis

아세토제네시스는 아세트산 박테리아와 마찬가지로 탄수화물이나 에탄올의 산화적 분해보다는 CO의 감소나2 유기산의 감소에 의해 아세테이트가 생성되는 과정이다.[1]

아세테토젠이 가능한 다른 박테리아 종들을 집합적으로 아세토균이라고 부른다. 혐기성 박테리아에 의한 아세테이트로의 CO2 감소는 우드-Ljungdahl 경로를 통해 발생하며 전자 소스2(예: H, CO, 포메이트 등) 어떤 아세토균들은 이산화탄소와 수소 가스로 부터 아세테이트를 자가영양적으로 합성할 수 있다.[2] 혐기성 박테리아에 의한 아세테이트에 대한 유기산의 감소는 발효를 통해 발생한다.

디스커버리

1932년, 수소 가스와 이산화탄소를 아세트산으로 바꿀 수 있는 유기체가 발견되었다. 최초의 아세트제인 박테리아 종인 클로스트리디움 아세트툼은 1936년 클라스 탐모 위링아에 의해 발견되었다. 두 번째 종인 무렐라 열가세티카는 1942년 포도당을 세 개의 아세트산으로 바꾸는 능력 때문에 많은 관심을 끌었다.[3]

생화학

아세트산의 전구체는 티오에스터 아세틸 CoA이다. 아세테제닉 경로의 주요 측면은 일산화탄소에 대한 이산화탄소 감소와 메틸 그룹에 대한 일산화탄소 부착을 포함한 여러 반응이다. 첫 번째 과정은 일산화탄소 탈수소효소라고 불리는 효소에 의해 촉매된다. 메틸코발라민이 제공하는 메틸그룹(메틸코발라민 제공)과 CO의 결합은 아세틸코아합성효소에 의해 촉매된다.[4]

2 CO2 + 42 H → CHCOOH3 + 2HO2

적용들

아세토균의 독특한 신진대사는 생명공학적인 용도에서 중요한 의미를 갖는다. 탄수화물 발효에서 데카복시화 반응은 이산화탄소로 이산화탄소가 손실되는 결과를 초래한다. 이러한 손실은 CO2 배출의 최소화에 대한 요구사항이 증가하고, 바이오 연료 생산의 성공적 경쟁이 화폐 가치에 의해 제한되는 문제인 것이다. 아세토균은 CO2 배출 없이 포도당을 발효시켜 3 아세테이트로 전환시킬 수 있는데 이론적으로 제품 수율을 50%까지 높일 수 있다. 아세토제네시스(Acetogenesis)는 글리코분해를 다른 경로로 대체하는 것이 아니라 글리코분해로부터 CO를2 포착하여 아세토제네시스(Acetogenesis)를 통해 배치하는 방식으로 사용된다.[5]

참조

  1. ^ Angelidaki I, Karakashev D, Batstone DJ, Plugge CM, Stams AJ (2011). "16. Biomethanation and Its Potential". In Rosenzweig AC, Ragsdale SW (eds.). Methods in Enzymology. Vol. 494. Academic Press. pp. 327–351. doi:10.1016/B978-0-12-385112-3.00016-0. ISBN 978-0-123-85112-3. PMID 21402222.
  2. ^ Singleton P (2006). "Acetogenesis". Dictionary of microbiology and molecular biology (3rd ed.). Chichester: John Wiley. ISBN 978-0-470-03545-0.
  3. ^ Ragsdale SW, Pierce E (December 2008). "Acetogenesis and the Wood-Ljungdahl pathway of CO(2) fixation". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins and Proteomics. 1784 (12): 1873–98. doi:10.1016/j.bbapap.2008.08.012. PMC 2646786. PMID 18801467.
  4. ^ Ragsdale SW (August 2006). "Metals and their scaffolds to promote difficult enzymatic reactions". Chemical Reviews. 106 (8): 3317–37. doi:10.1021/cr0503153. PMID 16895330.
  5. ^ Schuchmann K, Müller V (July 2016). "Energetics and Application of Heterotrophy in Acetogenic Bacteria". Applied and Environmental Microbiology. 82 (14): 4056–69. doi:10.1128/AEM.00882-16. PMC 4959221. PMID 27208103.